本應用筆記向工業(yè)控制市場介紹雙通道數(shù)字溫控可變電阻DS1847和DS1848。通過對電阻進行溫度補償，電阻器可以保持在特定的電阻，也可以通過每2°C設置一個唯一的電阻值來隨溫度變化。 DS1847也可用于控制電壓或電流。DS1847和DS1848完全相同，只是DS1848增加了用戶可編程EEPROM。

DS1847特性

圖1所示為DS1847的框圖。DS1847采用3V或5V電源供電。 溫度范圍為 -40°C 至 +95°C，并提供內(nèi)部閉環(huán)溫度補償。

圖1.方框圖。

DS1847可以在閉環(huán)模式下獨立工作，無需微控制器，也可以使用微控制器（使用可選的2線主站）。2線主站允許在不同位置控制多個器件。

圖2所示為如何將多個DS1847連接至2線主機。地址引腳允許在8線總線上連接多達2個器件。

圖2.2線接口。

溫度補償

DS1847的優(yōu)點之一是內(nèi)部閉環(huán)溫度補償。由于電阻設置和存儲器是非易失性的，因此使用DS1847時不需要微處理器。

由于能夠將電阻設置為溫度函數(shù)，用戶可以創(chuàng)建一個非常低的溫度系數(shù)電阻器。補償溫度系數(shù)誤差為±4 LSB。傳遞函數(shù)可以編程到電阻查找表（LUT）中，以適應許多應用。電阻LUT是EEPROM存儲器，可在-40°C至+95°C的特定溫度下以2°C為增量包含唯一的電阻值。有關LUT的更多信息，請參見DS1847工作部分。

電阻輸出也可用作數(shù)字輸出以驅動外部電路。輸出可用作 報警或作為通用數(shù)字輸出。DS1847可配置為輸出電阻、電壓或 當前。

DS1847 工作原理

DS1847具有LUT，用于確定特定溫度下的電阻值（見圖3）。首先，在10ms轉換時間后，內(nèi)部溫度傳感器感測環(huán)境溫度。此溫度決定了LUT地址。如果檢測到的溫度為-38°C，則相應的地址為01h。地址位置01h中的電阻值用于調整電阻。

圖3.查找表。

DS1847與工業(yè)控制配合使用

DS1847可用于工業(yè)控制應用。首先，溫控電阻器可以在溫度范圍內(nèi)提供相對恒定的電阻，或者可以將電阻設置為隨溫度增加或減少。

圖4所示為DS1847如何連接至固定電阻以構成分壓器（V出0).這將在整個溫度范圍內(nèi)為應用提供固定或可變的輸出電壓。傳遞函數(shù)可以是 編程到LUT中以隨溫度改變電壓。

圖4.電壓和數(shù)字輸出。

DS1847還可以配置為創(chuàng)建數(shù)字輸出（V出1).使用4.7kΩ固定電阻和50kΩ可變電阻，輸出電壓范圍為0.77V至4.57V（參見實施例1）。當溫度達到一定值時，數(shù)字輸出可用作報警或警告（參見電壓報警示例）。如果溫度從設定值變化或溫度超過某個值，則可以將數(shù)字輸出設置為低電平或高電平。

電壓報警示例

為了將電壓設置為在達到特定溫度（本圖中為94°C）時變?yōu)楦唠娖剑ㄒ?strong>圖5），LUT將被編程為將電阻設置為在-0°C至40°C的溫度范圍內(nèi)將電阻設置為最小位置（位置92）。 對于94°C及以上的溫度，電阻位置將設置為FFh。

圖5.電壓報警的查找表。

設計注意事項

當使用DS1847作為分壓器或數(shù)字輸出時，需要計算固定電阻值（見圖6）。

例 1.
如果將DS1847配置為數(shù)字輸出，輸出電壓需要滿足VIH和 V伊利諾伊州數(shù)字電路的電平。公式1顯示了如何在某個固定電阻下計算輸出電壓。

等式 1

其中，Vin= Vcc= 5V

Rv= DS1847 50kΩ電阻 （R最小= 850Ω， R.max= 50kΩ）

（請注意，位置 0 處的最小電阻不是 0Ω，而是 850Ω。

Rf= 固定電阻

圖6.分壓器。

使用公式1和R最小和 R.max對于50kΩ電阻，計算輸出電壓范圍。

使用4.7kΩ電阻時，輸出電壓范圍為0kΩ電阻范圍內(nèi)的77.4V至57.50V。

結論

DS1847和DS1848具有許多可用于工業(yè)控制應用的特性。可變電阻器可以輕松取代機械電位計，并提供附加功能。DS1847和DS1848能夠在一個小封裝中實現(xiàn)多種功能，包括溫度補償。DS1847和DS1848可以單獨使用，也可以與微控制器一起使用。

審核編輯：郭婷